[發(fā)明專利]遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310067283.7
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103110416A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳定會;李意揚(yáng);張明;王莉;馬萍;李想
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;G08C17/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，是一種即可醫(yī)院用又可家用的遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，具體為一種基于Zigbee和GSM/GPRS的遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

心電圖指的是心臟在每個心動周期中，由起搏點(diǎn)、心房、心室相繼興奮，伴隨著心電圖生物電的變化，通過心電描記器從體表引出多種形式的電位變化的圖形（簡稱ECG）。人體的體液中含有電解質(zhì)，具有導(dǎo)電性能，因此人體也是一種容積導(dǎo)體，這樣在人體內(nèi)及體表均有電流自心電偶的正極流入負(fù)極，形成一個心電場?？赏ㄟ^心電偶中心的垂直于電偶軸的零電位面把心電場分為正、負(fù)電位區(qū)。心電場在人體表面分布的電位就是體表電位。心電圖機(jī)將此體表電位的電信號放大及按心臟激動的時間順序記錄下來，即為心電圖。心電圖是心臟興奮的發(fā)生、傳播及恢復(fù)過程的客觀指標(biāo)。

如今國內(nèi)外較先進(jìn)的便攜式心電圖儀有如下幾種：如力康集團(tuán)（HealForce）研發(fā)的prince180系列心電圖儀。它用感應(yīng)電極替代了導(dǎo)聯(lián)，避免了導(dǎo)聯(lián)檢測時脫落的問題，并且可以對采集到的心電信號進(jìn)行智能診斷，但是它沒有與外界通信的模塊，所以當(dāng)患者突發(fā)心臟病時，無法向外界發(fā)出求救信息，因此可能會耽誤最佳的急救時間。會耽誤最佳的急救時間。還有帶有遠(yuǎn)程傳輸模塊的便攜式心電圖儀，如澳大利亞RMIT大學(xué)研發(fā)的手機(jī)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，通過公網(wǎng)將心電信息上傳到監(jiān)護(hù)中心，但是一旦網(wǎng)絡(luò)中斷，監(jiān)護(hù)中心便無法分析病例，心電圖儀也無法接受到反饋，此心電圖儀便退化為第一種心電圖儀。

雖然上述的兩種心電圖儀在易用性上取得了長足的進(jìn)步，然而他們忽略了實(shí)時監(jiān)護(hù)和報(bào)警的必要性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對便攜式心電圖儀實(shí)時監(jiān)控、報(bào)警和病例分析一體化的發(fā)展需求，提供一種基于Zigbee和GSM/GPRS的遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，集成兩種通訊方式，保證實(shí)時監(jiān)控。并且在發(fā)明上有簡單的心率檢測算法和報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)病人出現(xiàn)危險的時候，不僅監(jiān)控中心可以得知，病人的家屬也能第一時間通過蜂鳴器的響聲和短信通知獲知危情。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)和無線收發(fā)模塊，上位機(jī)為醫(yī)院的監(jiān)控計(jì)算機(jī)服務(wù)器，下位機(jī)包括微控制器以及與微控制器相連的心電采集電路、GSM/GPRS模塊、Zigbee無線收發(fā)模塊、顯示屏、報(bào)警模塊和存儲卡模塊，下位機(jī)的微控制器對心電采集電路返回的電壓值進(jìn)行AD采樣和分析；上位機(jī)也連接有GSM/GPRS模塊以及Zigbee無線收發(fā)模塊；若下位機(jī)處于醫(yī)院病房，將使用Zigbee短距離無線傳輸波形到上位機(jī)，若下位機(jī)在醫(yī)院以外的地方，將使用GPRS遠(yuǎn)距離傳輸波形到上位機(jī)；下位機(jī)一旦判斷出現(xiàn)緊急狀況，立即通過報(bào)警模塊發(fā)出聲光報(bào)警并通過GSM/GPRS模塊發(fā)送短信至醫(yī)生及家屬手機(jī)；在上位機(jī)中建有數(shù)據(jù)庫，存儲病患的心電波形，供醫(yī)生查看和日后調(diào)用；所述心電采集電路包括：左手導(dǎo)聯(lián)通過第三八電阻連接儀表放大器的正輸入引腳，右手導(dǎo)聯(lián)通過第三九電阻連接儀表放大器的負(fù)輸入引腳，儀表放大器采用集成電路INA331，儀表放大器的Vref引腳連接第九運(yùn)放的輸出端，第九運(yùn)放的反相輸入端通過第三六電阻連接儀表放大器的輸出端，第九運(yùn)放的反相輸入端和輸出端之間連接第三四電容；儀表放大器輸出端還通過第四零電阻接第一二運(yùn)放的反相輸入端，第一二運(yùn)放的反相輸入端和輸出端之間連接有第三七電阻和第三五電容并聯(lián)構(gòu)成的低通濾波器，第一二運(yùn)放的同相輸入端通過第四一電阻接偏置電壓并通過第四三電阻接地；第四六電阻一端接3.3V電壓，另一端通過第四八電阻接地，第四八電阻兩端并聯(lián)有第三九電容，第四六電阻和第四八電阻的連接點(diǎn)提供所述偏置電壓連接到第一三運(yùn)放的同相輸入端，第一三運(yùn)放的同相輸入端同時還通過第四四電阻接儀表放大器的正輸入引腳和通過第四二電阻接儀表放大器的負(fù)輸入引腳，第一三運(yùn)放的輸出端接自身反相輸入端并通過第四七電阻接第一四運(yùn)放的反相輸入端，第一四運(yùn)放同相輸入端接偏置電壓，第一四運(yùn)放輸出端和反相輸入端之間接第四五電阻，所述第一四運(yùn)放輸出端接右腳導(dǎo)聯(lián)；第一二運(yùn)放的輸出端接所述微控制器；左手導(dǎo)聯(lián)和右手導(dǎo)聯(lián)經(jīng)電阻取壓，輸入儀表放大器將左右手信號差分放大5倍；第一三運(yùn)放和第一四運(yùn)放構(gòu)成右腳驅(qū)動，將偏置電壓信號反相后輸入右腳；從儀表放大器5倍放大的心電信號，輸入由第一二運(yùn)放構(gòu)成的200倍放大器，即總的放大倍數(shù)為1000倍，最后輸入微控制器。

所述心電采集電路采用三導(dǎo)聯(lián)的工作方式，心電采集電路中的儀表放大器和第九運(yùn)放、第一二運(yùn)放、第一三運(yùn)放、第一四運(yùn)放均工作在單電源工作狀態(tài)。